STM32之DMA

简介

DMA Direct Memory Access )直接存储器存取
(可以直接访问STM32内部存储器,如SRAM、程序存储器Flash和寄存器等)
DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输,无须CPU干预,节省了CPU的资源(外设指的是外设的寄存器)
12 个独立可配置的通道: DMA1 7 个通道), DMA2 5 个通道)
每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发
(特定的:每个DMA通道的硬件触发源不一样)
(软件触发:会一股脑的把这批数据以最快的速度全部转运完成)
(硬件触发:硬件触发一次,转运一次)
(存储器到存储器的转运一般使用软件触发,外设到存储器的数据转运一般使用硬件触发)
STM32F103C8T6 DMA 资源: DMA1 7 个通道)

 存储器映像

ROM:只读存储器,是一种非易失性、掉电不丢失的存储器

RAM:随机存储器,是一种易失性、掉电丢失的存储器

STM32之DMA_第1张图片

DMA框图 

STM32之DMA_第2张图片

使用DMA进行数据转运可以归为一类问题—— 从某个地址取内容,然后再放到另一个地址去

        为了高效有条理地访问存储器,设计了一个总线矩阵,其左端是主动单元,拥有存储器的访问权,右边是被动单元,它们的存储器只能被左边的主动单元读写。

        主动单元中内核有DCode和系统总线,可以访问右边的存储器。DCode专门访问Flash。

        DMA需要转运数据,所以DMA也有访问的主动权,DMA1、DMA2和以太网都有各自的DMA总线。DMA1有七个通道,各个通道可以分别设置它们转运数据的源地址和目的地址,这样它们就可以各自独立地工作了。

       虽然多个通道可以独立转运数据,但是因为DMA的总线只有一条,所以的通道都只能分时复用这一条DMA总线,如果产生冲突,那就会由仲裁器,根据通道的优先级决定先转运哪一条通道的数据。(另外总线矩阵中也有一个仲裁器,如果DMA和CPU都要访问同一个目标,那么DMA就会暂停CPU的访问,以防止冲突)。

    因为DMA作为一个外设,它也有相对应的配置寄存器——AHB从设备。所以DMA即是总线矩阵的主动单元,可以读写各自存储器,也是AHB总线上的被动单元。   

 DMA请求:即触发,这条线路右边的触发源是各个外设,所以这个DMA请求就是DMA的硬件触发源(比如ADC转换完成,需要触发DMA转运数据时,就会通过这条线路,向DMA发出硬件触发信号)

基本结构

STM32之DMA_第3张图片

 起始地址:有外设端的起始地址和存储器端的起始地址,决定里的数据从哪里来到哪里去的

数据宽度:指定一次转运要按多大的数据宽度来进行,可以选择字节Byte(8位,uint8_t)、半字HalfWord(16位,uint16_t)和字Word(32位,uint32_t)

地址是否自增:指定一次转运完成后,下一次转运是不是要把地址移动到下一个位置去,相当于指针p++(比如ADC扫描模式,用DMA进行数据转运,外设地址是ADC_DR寄存器,寄存器这边显然地址是不用自增的,如果自增,下一次转运就跑到别的寄存器那里去了;存储器这边地址就需要自增了,每转运一次都需要往后挪个位置,不然就会导致下次再转把上次的数据覆盖掉)

传出计数器:是个自减的计数器,输入一个数字,每传输一次数据,计数就自减,当计数为0时,停止转换;

自动重装器:(即转换完一轮是否需要再来一轮)当传输计数器计数为0时,自动重装器就可以决定是否从计数的初始置重新开始计数,不重装,就是正常的单次模式,如果重装,则是循环模式。如果是ADC扫描模式+连续转换,为了配合ADC,则DMA也需要使用循环模式;

触发控制:分为硬件触发和软件触发,有M2M这个参数控制选择哪一种。

软件触发:以最快的速度连续不断地触发DMA,争取最快速把传输计数器清零,完成这一轮转换,不可以和自动重装器(循环模式)搭配使用,因为这样下去就是无限循环触发DMA,运用在存储器到存储器转运的情况

硬件触发:可以选择ADC、串口、定时器等,一般与外设有关的转运才会使用硬件触发,因为外设的转运(ADC转换完成,串口接收到信号等等)都有一个时机,当达到这个时机时触发DMA的转运。

DMA转运的条件

1、开关控制,DMA_Cmd必须使能;

2、就是传输计数器必须大于0;

3、必须有触发信号

(当传输计数器为0时,无论怎么样都不能再触发DMA了,想要再次触发,就必须关闭开关控制,即给DMA_Cmd一个DISABLE信号,关闭DMA,再给传输计数器写入一个大于0的数,再打开开关控制,才能再次进行DMA转运,需要注意的是当传输计数器为0时,且开关控制在ENABLE状态下,是不能给传输计数器写入值的,需要关闭开关才可以写入)

DMA请求

硬件触发必须使用对应的通道,软件触发则随意

STM32之DMA_第4张图片

那么一个通道如何判断是哪个外设发出的请求信号呢,会有相关函数初始化相关外设的通道

数据宽度与对齐

总结:大数据转到小的里去,舍弃高位,小数据转到大的里去,高位补0

STM32之DMA_第5张图片

举个栗子

数据转运+DMA

需要把DataA的数据转运到DataB上去

应该如何配置DMA的数据

首先外设地址填DataA,存储器地址填DataB;数据宽度皆为uint8_t;地址是否自增:是;

传输计数器给7;不需要自动重装,软件触发(因为是存储器到存储器的转运,不需要等待时机)

STM32之DMA_第6张图片

 ADC扫描模式+DMA

扫描模式下,ADC会自动转换从序列1到最后的序列的数据,不需要地址自增,而DMA储存器需要地址自增;因为ADC转换完一个通道后既不会置标志位,也不会触发中断,按理说是无法体现“时机”的,但是据研究表明ADC转换完一个序列的数据后,会自动触发DMA的数据转运,所以这里选择硬件触发。

STM32之DMA_第7张图片

你可能感兴趣的:(stm32,嵌入式硬件,单片机)